四种杀菌剂防治玉米茎腐病的田间药效及产量效应研究
2022-05-23张金影王美美胡慈银王理想李俊凯
张金影,黄 蓉,王美美,胡慈银,王理想,李俊凯,b
(长江大学,a.农学院;b.长江大学农药研究所,湖北 荆州 434025)
玉米是世界上最重要的粮食作物之一,在全球农业、人类饮食、动物饲料以及文化习俗等方面都起着关键作用,也是中国种植面积和产量最大的作物品种[1]。玉米的生长周期较长,生长过程中极易受到各种病虫害的威胁,随着耕作方式的转变、气候条件的变化以及新型农业机械的推广应用,使得中国玉米病害种类以及发生规律产生了变化,许多原本发生频率较低且分布范围狭小的次生病害跃升为主要病害,其中玉米茎腐病是典型的土传病害,分布范围广泛且危害极大,严重影响了中国玉米的产量和品质。对玉米茎腐病开展持续的绿色防控,已成为保证玉米高产稳产高品质的重要环节之一[2-4]。
玉米茎腐病在玉米植株体内潜育周期长,直接为害玉米的产量器官[5]。湖北省荆州市地处长江中游,雨季时间长、雨量大,更容易引发玉米茎腐病。近年来引发玉米茎腐病逐渐加重的重要因素就是同一区域大面积的连作,使得土壤中的病原菌逐年累积,连作每增加一年就会使得土壤中病原菌的数量增加5倍以上,同时,病原菌的存活能力极强,可以在土壤中存活数年[6,7]。种衣剂与传统浸种、拌种技术不同,是成膜特性的农药制剂,能在种子表面形成一层保护膜屏障,有效阻止土传病菌的侵染[8,9]。为了筛选出高效防治玉米茎腐病的种衣剂,本研究选择了4种杀菌剂、采用2个剂量进行田间药效试验,以期筛选出适用于该地区玉米茎腐病防治的高效杀菌剂以及田间推荐药剂量,为玉米生产提供技术指导。
1 材料与方法
1.1 材料
供试药剂:6%戊唑醇悬浮种衣剂(河北志诚生物化工有限公司)、350 g/L精甲霜灵种子处理乳剂(浙江天丰生物科学有限公司)、25 g/L咯菌腈悬浮种衣剂(孟州广农汇泽生物科技有限公司)、10%嘧菌酯悬浮种衣剂(江阴苏利化学股份有限公司)。
供试玉米:花彩甜糯3号。
1.2 方法
田间试验于2020年6—10月在湖北省荆州市荆州区高新技术产业开发区进行。试验地地势平坦,土壤属壤土,土壤肥力中上等。有机质含量在1.3%左右,pH为7.2~7.8,栽培条件均匀一致。将6%戊唑醇悬浮种衣剂、350 g/L精甲霜灵种子处理乳剂、25 g/L咯菌腈悬浮种衣剂和10%嘧菌酯悬浮种衣剂分别按照药/种比15 mL/100 kg和30 mL/100 kg、20 mL/100 kg和40 mL/100 kg、100 mL/100 kg和200 mL/100 kg、100 mL/100 kg和200 mL/100 kg配比进行拌种,均匀拌种晾干后播种。试验设置9个处理,包括每种药剂设置2个剂量以及清水对照,每个处理4次重复,共设36个小区,小区采用随机区组排列,每个小区面积为30 m2,处理间设置75 cm保护行。
试验严格按照《农药登记田间药效试验质量管理规范》(NY/T2885—2016)执行[10],2020年6月26日进行,播种当天天气良好。试验期间不施用其他杀菌剂、除草剂和杀虫剂,田间进行常规管理和基本的农事操作。
1.3 调查方法
在玉米乳熟末期(2020年9月24日)至成熟期(2020年10月5日)调查2次,调查各小区发病株数和发病级数,并计算病情指数和防治效果,收获期测定玉米产量。调查方法:每小区对角线五点取样,每点10株。病情分级标准:0级,全穗无病;1级,全株生长正常,中下部叶片出现青枯/青黄枯症状,茎基生长正常,果穗生长正常;3级,全株叶片出现青枯症状,茎基生长正常,果穗生长正常;5级,全株叶片出现典型青枯症状,茎基部变色且稍有水渍状,果穗基本正常;7级,全株叶片出现典型青枯症状,茎基部明显变软但不倒伏,果穗下垂,子粒不饱满;9级,全株枯死且倒伏,茎基部维管束破裂,子粒干瘪。利用DPS 7.05软件,采用邓肯氏新复极差法对区组间数据进行差异显著性分析[11]。
病情指数=[∑(各级病叶数×相对级数值)×100]/(调查总叶数×9)
防治效果=[(对照区病情指数-处理区病情指数)/对照区病情指数]×100%
2 结果与分析
2.1 不同悬浮种衣剂对玉米茎腐病在乳熟期的田间防治效果
由表1可知,在乳熟期,4种供试药剂在高剂量下对玉米茎腐病均表现出良好的防治效果,防治效果为80.06%~83.10%,差异不显著,但同一药剂的不同剂量之间差异极显著。10%嘧菌酯悬浮种衣剂在4种药剂中防治效果相对较高。
表1 不同悬浮种衣剂对玉米茎腐病在乳熟期的田间防治效果
2.2 不同悬浮种衣剂对玉米茎腐病在成熟期的田间防治效果
由表2可知,在成熟期,供试4种药剂在高剂量下对玉米茎腐病的防治效果均在80%以上,但在低剂量时只有10%嘧菌酯悬浮种衣剂防治效果达75%以上。相较于第一次调查结果,病情指数均有所增加,但清水对照区病情发生更快,导致防治效果稍有提升。
表2 不同悬浮种衣剂对玉米茎腐病在成熟期田间防治效果
2.3 不同悬浮种衣剂防治玉米茎腐病对田间产量的影响
收获期玉米产量调查结果(表3)表明,施用4种药剂后,玉米产量均有不同程度的增加。在4种药剂的高剂量处理下,施用10%嘧菌酯悬浮种衣剂防治玉米茎腐病后,其折合产量最高,达14 086.67 kg/hm2,其次是25 g/L咯菌腈悬浮种衣剂、350 g/L精甲霜灵种子处理乳剂和6%戊唑醇悬浮种衣剂,产量分别为13 600.00、11 893.33、11 620.00 kg/hm2。4种药剂在低剂量下,6%戊唑醇悬浮种衣剂和350 g/L精甲霜灵种子处理乳剂产量显著低于10%嘧菌酯悬浮种衣剂和25 g/L咯菌腈悬浮种衣剂处理后的产量。
表3 不同悬浮种衣剂防治玉米茎腐病对田间产量的影响
3 小结与讨论
茎腐病是玉米生产过程中的最主要病害之一。本研究以目前市场上较常见的主要杀菌剂为试验材料,系统探讨了4种药剂分别在2种剂量下对玉米茎腐病的田间防治效果和最终的产量效应。结果表明,4种杀菌剂进行种子处理,对玉米茎腐病均有一定的防治效果,同一药剂的不同剂量之间防治效果差异极显著。不同药剂之间,在高剂量下的防治效果差异不显著。乳熟期防治效果表明,4种供试药剂在低剂量下防治效果差异较大,10%嘧菌酯悬浮种衣剂田间防治效果显著高于其他处理。
随着玉米进入成熟期,清水对照区病情进一步发展,对照区病情指数继续增加,处理区病情发生相对较慢,病情指数增加不明显,所有处理的防治效果从数据上均显示增效,但防治效果增降的趋势与乳熟期表现一致。
杀菌剂防治病害后对玉米产量的增产效应显著,增产效应与防治效果之间存在着一定的相关性,即防治效果好的处理区产量也更高,说明杀菌剂在作物生产过程中对病害防治的重要性。同时,在试验中还发现,由于高效杀菌剂的使用,病害发生减轻,玉米产量增加的同时,品质也更加得到保证。
针对湖北省荆州市在夏玉米种植期雨、热、病同期的特点,结合本试验的研究结果,建议可以利用10%嘧菌酯悬浮种衣剂,按照每100 kg种子施用药剂100~200 mL进行拌种,对玉米茎腐病有较好的防治效果。如果使用6%戊唑醇悬浮剂种衣剂、350 g/L精甲霜灵种子处理乳剂或25 g/L咯菌腈悬浮种衣剂,建议使用剂量采用试验中的高剂量,均可以有效防治玉米茎腐病。
近些年来,玉米茎腐病严重影响玉米产量,而筛选抗性品种因费用高、时间长,并且相关抗性因子单一,不够稳定,导致抗性品种选育进展缓慢[12,13]。玉米茎腐病属于典型的土传病害,病菌在病残体组织内外、土壤中存活越冬,成为翌年主要侵染源,在田间可凭借风雨、灌溉水和昆虫进行传播,发生多次再侵染[14]。连作年限越长,土壤中积累病菌越多,发病越重,化学防治仍然是目前主要的防治手段。根据本研究结果,4种种子处理剂对玉米茎腐病均有一定的防治效果,其中,嘧菌酯防治效果最佳,收益最高,但嘧菌酯属于甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂,作用位点单一,建议不要长期单一重复使用同一种药剂[15],而与其他作用位点不同的杀菌剂轮换、复配使用,以免病原菌过快产生抗药性。在生产中可根据戊唑醇、精甲霜灵、咯菌腈和嘧菌酯等药剂的推荐用药量,以嘧菌酯为主体,与其他3种药剂进行轮换、复配使用,既可避免使用单一药剂使病菌产生抗药性,又可达到提高防治效果和产量的目的,进而更加有效、安全地防治玉米茎腐病。